一、SF6气体的的物理化学特性
六氟化硫气体
六氟化硫气体概述六氟化硫(SF6)是一种无色、无味、无毒的气体,具有很高的电气绝缘性能和热稳定性。
它广泛应用于高压电气设备、电力传输和配电系统中,用于消弧和绝缘的作用。
六氟化硫还具有较高的密度和化学稳定性,使其成为一种理想的绝缘气体。
本文将介绍六氟化硫气体的成分、物理性质、应用领域,并对其环境问题进行探讨。
成分六氟化硫气体的化学式为SF6,由硫原子和六个氟原子组成。
其分子结构稳定,化学活性较低。
由于氟原子的电负性较高,六氟化硫具有很高的电气绝缘性能。
物理性质以下是六氟化硫气体的主要物理性质:•密度:6.16 g/L•沸点:-63.8 ℃•熔点:-50.8 ℃•分子量:146.06 g/mol•熔化热:14.7 kJ/mol•气化热:49.6 kJ/mol•蒸气压:160 kPa(20 ℃)由于六氟化硫气体的密度较大,它具有比空气更强的压力和抑制氧气进入电力设备中的能力。
应用领域六氟化硫气体在电力行业有广泛的应用。
以下是它的主要应用领域:高压电气设备六氟化硫气体广泛应用于高压开关设备、断路器和绝缘子中。
它具有很高的绝缘能力,可有效防止电弧产生和电气设备的短路。
六氟化硫气体还可以减小设备的尺寸和重量,提高设备的可靠性和安全性。
电力传输和配电系统为了确保电力传输和配电系统的稳定性和安全性,六氟化硫气体被用作电弧消弧剂和绝缘介质。
在高压输电线路中,六氟化硫气体可有效消除电器设备之间的电弧,并减少电力系统的故障。
金属熔炼六氟化硫气体在金属冶炼过程中起到重要的作用。
它可用作铝、镁和钙等金属的熔炼剂,并能帮助产生纯净的金属产品。
环境问题尽管六氟化硫气体具有优异的电绝缘性能和化学稳定性,但它也存在一些环境问题需要关注。
首先,六氟化硫是一种强效的温室气体,具有很高的全球变暖潜势。
它的大气停留时间长达3000年,能够在大气中积聚并引发全球气候变化。
其次,六氟化硫气体可对大气臭氧层产生破坏。
它的分解产物中的氟化物离子可损害臭氧层,进而对地球的紫外线屏障产生不利影响。
六氟化硫理化特性分析
六氟化硫理化特性分析六氟化硫(SF6)是一种无色、无味、无毒的气体,在自然界中并不常见,很多人对它并不熟悉。
然而,SF6却有着一些独特的理化特性,使其在一些特定的应用领域中有着广泛的应用。
下面将对SF6的理化特性进行详细的分析。
首先,SF6的物理性质是研究它的重要方面之一、SF6是一种稳定的分子,由六个氟原子和一个硫原子组成,它的分子量为146.05 g/mol。
SF6具有很高的密度,约为5.11 g/L。
由于其分子中的氟原子的极性,SF6具有较高的极化率,约为3.67-3.77 Å3、此外,SF6也具有较高的沸点和熔点,沸点为-63.8℃,熔点为-50.8℃。
其次,SF6的化学性质也值得关注。
由于SF6中的硫原子与氟原子之间的键连接非常强大,使得SF6在常温下相对稳定。
它在大多数情况下不与其他气体发生反应,对大部分普通材料也没有腐蚀性。
这使得SF6在一些特殊的环境中有着重要的应用,例如用作绝缘介质或气体绝缘开关设备中的填充气体。
同时,由于其化学惰性,SF6也可以用作一种强力的电子草剂,用于电子显微镜和其他纯净室设备中。
SF6的热学性质也是其重要的特性之一、SF6具有较高的热导率,为约0.017W/(m·K),使其在一些高温条件下能够有效地传导热量。
此外,由于其低黏度和低表面张力,SF6对于热量的传递和流动也具有较好的性能,有利于其在一些特殊的工业过程中的应用。
最后,SF6的电学性质也是其重要的特性之一、SF6具有较高的击穿场强,表现出很强的绝缘性能,使其在高电压设备中具有重要的应用。
此外,SF6还具有较高的电子亲和能和电离能,使其成为一种优秀的电子捕获剂,用于电子学和光电学器件的制备中。
总结来说,六氟化硫是一种具有独特理化特性的气体。
它的高密度、高极化率、高沸点和化学惰性使其在绝缘介质和气体绝缘设备中得到广泛应用。
同时,SF6的高热导率、低黏度和低表面张力也使其在一些特殊的工业过程中发挥作用。
高电压技术——六氟化硫气体分解
1、灭弧作用
1)SF6的复合作用。
SF6某些高温电弧产物,在消弧瞬间可能复合,剩余弧柱的 介质强度可很快地恢复到某种程度的初始阶段。
(2) SF6分子具有较强的电负性,使SF6具有强大的灭 弧能力。因为SF6分子吸附自由电子后变为负离子,负离 子容易和正离子复合形成中性分子,使电弧空间的导电性 能很快消失。特别在电弧电流接近零值时,这种作用更加 显著。如果例用SF6气体吹弧,使大量新鲜的SF6分子不断 和电弧接触则灭弧更加迅速。 由于SF6气体灭弧能力强,从导电电弧向绝缘体变化 速度特别快,所以SF6断路器的开断电流大,开断时间短。 在同一电压等级,同一开断电流和其它条件相同的条件下, SF6断路器的串联断口较少。
四、SF6的绝缘特性
SF6具有优良的绝缘性能,这是它最早被用于电力设备 的原因。例如,0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达 到变压器油的水平,而压缩空气同样的绝缘强度要 0.6 — 0.7MPa。因此,早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静 电发生器中,后来才用到开关中,现在又在变压器和高压 互感器中应用。SF6用在全封闭的组合电器中,取代敞开式 分立电器的空气绝缘,使传统的变电站设备构造发生了革 命性的变化,这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。
二、SF6气体化学性质
SF6气体不溶于水和变压器油,在炽热的温度下,它 与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。但 在电弧和电晕的作用下,SF6气体会分解,产生低氟 化合物,这些化合物会引起绝缘材料的损坏,且这 些低氟化合物是剧毒气体。SF6的分解反应与水分有 很大关系,因此要有去潮措施。
在电弧高温作用下,很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、 SO2F2、SF4和SOF4等,但在电弧过零值后,很快又再结合成 SF6。因此,长期密封使用的SF6,虽经多次灭弧作用,也不 会减少或变质。电弧分解物的多少与SF6中所含水份有关, 因此,把水份控制在规定值下是十分重要的。常用活性氧化 铝或活性炭、合成沸石等吸附剂,清除水分和电弧分解产物。 SF6气体混入空气时,会使绝缘强度下降,因此断路器及 其贮气设备应保持密封。
SF6气体
SF6(六氟化硫)气体的物理、化学特性
1、SF6气体是目前电气工业使用的最佳灭弧和绝缘介质。
它无色、无味、无毒、不会燃烧、化学性质极为稳定、在常温下不与其他材料产生化学反应。
SF6气体是液化性气体。
当其密度保持不变时,绝缘强度保持恒定、而与温度无关。
2、纯净的SF6气体是无毒的,但断路器内部的SF6气体在开断电流过程中、在高温电弧的作用下使SF6气体发生分解。
当触头或容器金属化合、生成氧化物。
同时SF6气体中有少量的水分及氧气存在、则又与其化合。
生成多种有毒化合物。
如:四氟化硫、氟化硫、十氟化硫等。
在故障泄漏时这些有毒气体影响呼吸系统、麻痹呼吸器官肌肉。
使其失去正常功能而造成窒息。
SF6气体比重大,比空气大5倍。
往往积聚在地面附近。
不易稀释和扩散。
鉴于上述情况,要求SF6电气产品绝不允许发生任何气体泄漏现象。
运行中要加强监护、采用SF6气体检测仪、检测SF6设备中是否有泄漏现象。
同时SF6电气装备的配电室必须设置排风系统。
在运行、检修人员进入前要进行排风15min。
SF6组合电器
SF6组合电器的工作原理SF6封闭式组合电器即GIS。
意思是“气体绝缘开关”,顾名思义是以气体为绝缘介质的开关设备。
其包含:SF6断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、母线。
避雷器等。
一、SF6特性物理特性:SF6气体是一种无色、无味、无毒和不可燃且透明的气体,在通常情况下有液化的可能性,在45摄氏度以上才能保持气态。
在均匀电场下,其绝缘性是空气的3倍,在4个大气压下,其绝缘性相当变压器油。
化学特性:常温下是一种惰性气体。
一般不会0与其它材料发生反应。
电气特性:绝缘性能佳,还具有独特的热特性和电特性。
SF6气体是电负性气体,其分子和原子具有很强的吸附自由电子的能力,可以大量吸附弧隙中的自由电子,生成负离子。
负离子的运动比自由电子慢得多,很容易和正离子复合成中性的分子和原子,大大加快了电流过零时的弧隙介质强度的恢复。
二、SF6断路器原理断路器利用SF6气体优异灭弧和绝缘性能,开断过程中,灭弧室气缸内的气体受压缩而形成吹弧气流将电弧熄灭。
断路器内部压力,一般为0.5Mpa (5Kgf/cm2)。
所有三相的灭弧元件都封装在一个公共的金属外壳内,每一相灭弧室均用绝缘材料隔离,从而消除了邻相之间电弧的影响,操动机构采用压缩空气分闸。
弹簧合闸原理,结构简单工作可靠。
分闸:灭弧室的可动部分带有压气装置,分闸过程中,当操作杆向下运动,压气缸与触头同时运动,将压气室内的气体压缩。
触头分离后,电弧即受到高速气流吹动而熄灭。
合闸:当操作杆向上运动时,气缸,动主触头,动弧触头,和喷嘴随之向上运动到与静主触头接触,合闸位置与合闸弹簧保持。
二、隔离开关原理隔离开关,又名隔离刀闸,是高压开关的一种。
因为他没有专门的灭弧结构,所以不能用来切断负荷电流和短路电流,使用时应与断路器配合,只有在断路器断开后才能进行操作。
隔离开关由三个单极组成,每极由底座、绝缘支柱、传动机构、导电闸刀、开关动触头和静触头等组成。
其中导电闸刀由上管、下管与活动肘节构成。
六氟化硫气体参数
六氟化硫气体参数六氟化硫(SF6)是一种人造的惰性气体,具有优异的电气绝缘性能和灭弧性能。
由于这些特性,六氟化硫在电力工业中广泛用作高压开关的绝缘气体和灭弧剂。
以下是关于六氟化硫气体的一些关键参数:1.分子结构:六氟化硫是一种单分子气体,分子式为SF6。
在标准温度和压力下,它是一种无色、无味、无毒的气体。
2.物理性质:六氟化硫的分子量为146.0575,沸点为-50.5℃,熔点为-63℃。
在标准温度和压力下,它的密度约为空气的5倍。
3.化学性质:六氟化硫是一种非常稳定的化合物,具有高化学惰性。
它不与金属、非金属材料和其他气体发生化学反应。
4.电气性能:六氟化硫具有良好的绝缘性能和灭弧性能。
它的绝缘强度高,介电常数低,介质损失小。
在高压开关中,六氟化硫用作绝缘气体和灭弧剂,能有效隔离电路元件,防止电弧的产生和扩散。
5.用途:六氟化硫在电力工业中广泛应用于高压开关设备,如断路器、GIS(气体绝缘开关)和变压器等。
此外,六氟化硫还用于高压电缆、互感器、避雷器等电气设备的绝缘。
6.安全性:虽然六氟化硫本身无毒,但在高浓度下可能引起窒息危险。
长时间接触高浓度的六氟化硫气体可能会对健康产生不良影响。
因此,在使用和操作含有六氟化硫的设备时,应遵守相关的安全指南和规定。
7.环境影响:六氟化硫在大气中的寿命约为3200年左右,是全球暖化潜势较高的温室气体之一。
因此,对于使用六氟化硫作为绝缘气体的电力行业来说,减少六氟化硫泄漏和排放是重要的环保关注点。
总之,六氟化硫作为一种重要的电气绝缘气体和灭弧剂,在电力工业中发挥着不可或缺的作用。
了解六氟化硫气体的参数对于正确使用和维护相关设备至关重要。
同时,为了保护环境和人类健康,应采取适当的措施来减少六氟化硫的使用和排放。
SF6气体性质--物理性质和化学性质.
SF6气体性质--物理性质和化学性质SF6气体化学性质SF6气体不溶于水和变压器油,在炽热的温度下,它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。
但在电弧和电晕的作用下,SF6气体会分解,产生低氟化合物,这些化合物会引起绝缘材料的损坏,且这些低氟化合物是剧毒气体。
SF6的分解反应与水分有很大关系,因此要有去潮措施。
在电弧高温作用下,很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等,但在电弧过零值后,很快又再结合成SF6。
因此,长期密封使用的SF6,虽经多次灭弧作用,也不会减少或变质。
电弧分解物的多少与SF6中所含水份有关,因此,把水份控制在规定值下是十分重要的。
常用活性氧化铝或活性炭、合成沸石等吸附剂,清除水分和电弧分解产物。
SF6气体混入空气时,会使绝缘强度下降,因此断路器及其贮气设备应保持密封。
SF6容易液化,液化温度与压力有关,压力升高时液化温度也增高,所以SF6气体都不采用过高的压力,以使其保持气态。
双压式断路器,高压侧压力为1.5MPa左右;单压式断路器,压力为0.3—0.5Mpa。
SF6气体性质--绝缘和灭弧特性SF6的绝缘特性SF6具有优良的绝缘性能,这是它最早被用于电力设备的原因。
例如,0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达到变压器油的水平,而压缩空气同样的绝缘强度要0.6—0.7MPa。
因此,早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静电发生器中,后来才用到开关中,现在又在变压器和高压互感器中应用。
SF6用在全封闭的组合电器中,取代敞开式分立电器的空气绝缘,使传统的变电站设备构造发生了革命性的变化,这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。
SF6气体的高绝缘强度是由卤族化合物的负电性,即对电子的吸附能力造成的。
卤族元素中又以F元素的负电性最强,它的化合物SF6仍有强负电性。
在温度不太高的情况下(108K以下),产生SF6+e→SF6—的反应,生成负离子;使空间的自由电子减少,而负离子的活泼性差,抑制了空间游离过程的发展,击穿不易形成,因此绝缘强度大大提高SF6气体的绝缘强度在不均匀的电场中要降低,这一点在设计与使用中应该引起注意。
SF6气体性能
SF6 气体是二十世纪初发现的,它应用于电工设备是在四十年代,第一次被用于是在五十年代初。
由于SF6气体同空气和变压器油相比有许多优异的电气绝缘和灭弧性能,近年来,SF6在上的应用有了很大的发展,尤其是在和超上,还有全封闭组合电器。
现在,新安装的110kV 及以上电压等级的,包括大部分的35kV已经全部是SF6 了。
1. SF6的物理和化学特性S F 6分子由一个硫原子和六个氟原子构成,六个氟原子以共价键的形式和硫原子结合成一个中性分子,其原子量为146,大约是空气的五倍,也就是说它的密度也大约是空气的五倍。
在常温下,SF6气体是无色、无味、无毒并且透明的惰性气体,它非常稳定,通常情况下很难分解;它既不溶于变压器油也不溶于水。
我们都知道,对于理想气体有一个状态方程,即PV=GRT其中P 为气体压力;V为气体的体积;G为气体的重量;R为一个状态常量,对于SF6来说,R=g*T; T为绝对温度。
当SF6气体的状态发生变化时,它没有完全符合理想气体的状态方程,这主要因为它的分子量较大,当气体压力增大时,气体的密度相应增大,分子间的相互吸引作用开始显露,所以在实际工作中常用SF6的状态参数曲线来表示;SF6 的状态参数曲线是一族曲线,每条线对应一个气体密度。
在这里有几个重要的参数:SF6的熔点:温度T=-50.8 C ,压力P=2.3kg/cm2,在这一点上,SF6三态共存,即气态、液态、固态三种状态同时存在;SF6沸点:温度T=-63.8 C ,压力为一个大气压,在这一点上,SF6可以直接由固体变成气体。
如果将饱和蒸汽曲线向上延伸,就得到了SF6气体的临界温度T=45.6 C,临界压力P=38.5 kg/cm2, 临界温度和临界压力表明了SF6 气体可以被液化的最高温度和所需的最小压力。
SF6的状态参数曲线在实际中有着非常广泛的的应用。
如果一台SF6,你知道了它的容积、正常工作时的气压和它的最低工作气压,你就可以计算出它所需要的SF6气量,它能够正常工作的最低环境温度和出现液化时的温度。
高电压技术——六氟化硫气体
2)SF6分解产物的危害 TEXT TEXT TEXT TEXT A)气体分解产物。 SO2、HF 和 SOF2 等腐蚀金属及设备的 有关部件,加速绝缘材料老化,降低SF6的电气性能,特 别容易污染固体绝缘材料,使其延面闪络电压大为降低, 导致其局部放电。 B)固体分解产物。 WO3、CUF2 等固体产物,若沉淀在环 氧树脂等固体绝缘材料表面,在SF6中微水作用下,可降 低其沿面闪络电压。由此,长期的运行过程中,设备内 部有一处相对微小局部放电可能会产生足够数量的腐蚀 性物质,引起设备缺陷。
SF6气体绝缘特性还受杂质和电极表面状况影响很大。 充入电气设备的气体如混杂了金属细屑,绝缘击穿电压将 显著下降。这种影响在工作气压越高时越显著,金属细屑 的尺寸越大绝缘强度降低越多。 电极表面如粗糙不平,局部电场增强,对绝缘强度下 降影响也很大,加工光洁度高的表面要比粗糙表面的绝缘 强度高。由于表面缺陷,凸起的出现呈随机性质,这种局 部电场增强效应也具随机性,对于面积越大的电极,局部 放电的几率也越大。这就表现为绝缘强度随电极表面积增 大而下降,并渐趋于一个稳定值。
四、SF6的绝缘特性
SF6具有优良的绝缘性能,这是它最早被用于电力设备 的原因。例如,0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达 到变压器油的水平,而压缩空气同样的绝缘强度要 0.6— 0.7MPa。因此,早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静 电发生器中,后来才用到开关中,现在又在变压器和高压 互感器中应用。SF6用在全封闭的组合电器中,取代敞开式 分立电器的空气绝缘,使传统的变电站设备构造发生了革 命性的变化,这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。
七、SF6气体的毒性来源
(1)SF6产品不纯,出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等 有毒气体。另外,在气体的充装过程中还可能混入少量的空 气、水分、和矿物油等杂质,这些杂质均带有或会产生一定 的毒性物质。 (2)电器设备内的SF6气体在高温电弧发生作用时而产生的 某些有毒产物。 (3)电器设备内的SF6气体分解物与其内的水分发生化学反 应而生成某些有毒产物。 (4)电器设备内的SF6气体及分解物与电极(Cu-W合金)及 金属材料(AL、Cu)反应而生成某些有毒产物。 (5)电器设备内的SF6气体及分解物与绝缘材料反应而生成 某些有毒产物。
六氟化硫技术说明书
六氟化硫技术说明书全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:六氟化硫技术说明书一、概述六氟化硫是一种无色、无臭、无味的气体,化学式为SF6,常温常压下是一种稳定的化合物。
六氟化硫具有极高的绝缘性能、化学惰性和热稳定性,因此被广泛用于电力系统、电力设备和工业生产中。
本说明书将介绍六氟化硫的性质、应用领域以及生产工艺。
二、性质1. 化学性质:六氟化硫是一种无机气体,具有很强的氧化性,可与许多金属反应生成相应的金属氟化物。
在高温下,六氟化硫可以与氢气反应生成硫化氢和氟化氢。
在潮湿的环境中,六氟化硫会与水反应生成氢氟酸和硫酸。
2. 物理性质:六氟化硫是一种无色气体,密度比空气大,熔点为-50.8℃,沸点为-63.8℃。
六氟化硫具有较高的热导率和电绝缘性能。
3. 安全性:六氟化硫是一种高度有毒的气体,为强力的致癌物质。
在浓度较高的情况下,六氟化硫可导致呼吸困难、眩晕等危险情况。
在使用过程中务必注意安全防护措施。
三、应用领域1. 电力系统:六氟化硫是一种优秀的绝缘介质,在高压电力系统中被广泛应用于绝缘、灭弧和冷却等方面。
六氟化硫可以有效地减少电设备的大小和重量,提高设备的电气性能。
2. 金属加工:六氟化硫可以作为金属表面的处理剂,用于去除金属表面的氧化物、硫化物和其他杂质。
六氟化硫可以有效地减少金属加工过程中的磨损和摩擦。
3. 医疗领域:六氟化硫可以制备一些特殊的医疗器材,例如放射性标记剂和核素标记试剂等。
四、生产工艺1. 合成方法:六氟化硫的常规生产工艺主要有两种方法,一种是从氟气和硫化氢反应合成,另一种是从三氟化硫和四氟化硅反应合成。
2. 分离提纯:六氟化硫的分离提纯主要包括冷却凝结法、吸附法和蒸馏法等。
蒸馏法是一种较为常用的工艺方法,可以得到高纯度的六氟化硫。
3. 储存运输:六氟化硫是一种高度危险的气体,储存和运输过程中需要严格遵守相关的安全规定。
常用的储存方式包括高压储罐、低温液氮储罐等。
五、注意事项1. 在使用过程中应佩戴防护装备,保证通风良好;2. 切勿将六氟化硫混合存放于氧化性物质中;3. 如发生泄漏情况,应立即采取相应的应急措施。
六氟化硫( SF6 )设备区域工作及六氟化硫( SF6 )泄露时的防护要求和注意事项
8. 气体采样操作及处理渗漏时,工作人员要穿戴防护用品,并 在通风条件下,采取有效的防护措施。
三.设备解体时的安全保护
1. 对欲回收利用的六氟化硫气体,需进行净化处理,达到新气 标准后方可使用。
2. 设备解体前,应对设备内六氟化硫气体进行必要的分析测定, 根据有毒气体含量,采取相应的安全防护 措施。设备解体工作
SF2的化学性能极不稳定,受热后性能更加活泼,易水解成S, SO2和HF 。 SF2气体可用碱液或活性氧化铝吸收。 4) SOF2(氟化亚硫酰)
SOF2为无色气体,有臭鸡蛋味,化学性能稳定。它与水分反 应缓促,并能快速地为活性氧化铝或活性炭吸附。 SOF2为剧毒气 体.可造成严重的肺水肿,使动物窒息死亡。 5) SO2F2 (二氟化硫酰)
SO2F2为无色无臭气体,化学性能极为稳定,加热到150 °C 时也不会与水和金属反应。SO2F2不易被活性氧化铝吸收。 SO2F2 是一种能导致痉挛的有毒气体。它的危险性在于无刺鼻性嗅味且 不会对服鼻粘膜造成刺激作用,故发现中毒后往往会迅速死亡。
6) SOF4(四氟亚硫酰) SOF4为无色气体,有刺鼻性气味,能被碱液吸收,与水反应
会生成SO2F2 。 SOF4是有害气体,对肺部有侵害作用。 7) HF(氢氟酸)
HF是酸中腐蚀性最强的物质。对皮肤、粘膜有强烈刺激作用, 并可引起肺水肿和肺炎等。
二. 设备运行中的安全防护 :
1. 六氟化硫电气设备安装室与主控室之间要作气密性隔离,以 防有毒气体扩散进入主控室。 2. 设备安装室内应具有良好的通风系统,通风量应保证在15min 内换气一次。抽风口应设在室内下部。 3. 设备安装室底部应安装六氟化硫浓度报警仪和氧量仪,当六 氟化硫浓度(体积比)超过1000uL/L,氧气含量低于18%时,仪器应 报警。
SF6气体特性(精)
SF6气体特性放电知识 2009-10-26 20:08 阅读44 评论0字号:大中小SF5气体有以下特点和性质:(1)物理性质。
纯净的SF6气体无色、无味、无毒、不燃烧,属惰性气体。
在0.098MPa压力下,相对于空气的比重为5.19(6.9/1.29),液化温度为-62℃。
(2)化学性质。
SF6气体不溶于水和变压器油,在温度低于800℃时仍然为惰性气体,不燃烧,在炽热温度下也不与氢气、氧气、铝、铜以及其它许多物质发生作用,水、酸、碱也不会使它分解。
(3)SF6气体具有优良的绝缘性能,抗电强度是空气的2.5倍,灭弧性能是空气的100倍,在0.294MPa 压力时的抗电强度就与变压器油相近,并且SF6气体中不含氧气,不存在触头等部位的氧化问题;SF6气体中也没有碳元素,使得设备结构在设计上比较自由。
(4)SF6电气设备检修周期长,维护方便,占用地面和空间体积都小。
用SF6气体作为绝缘介质制成的全封闭组合电器,可以包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器等元件。
并且高压带电部分全密封于钢壳之中,无触电危险,提高了运行的安全性。
同时,由于密闭组合,避免了外界环境(如工业污秽、高海拔、冰霜雷雪气候)的影响,适合于大城市、工业密集区、地势险峻的山区,严重污秽地区的变电所安装使用。
(5)SF6气体作为绝缘介质的缺点:1)它本身虽无毒,但它的重度大,不易稀释和扩散,是一种窒息性物质,在故障泄漏时容易造成工作人员缺氧,中毒窒息。
2)SF6气体在电场中产生电晕放电时会分解出来SOF2(氟化亚硫酰)、SO2F2(氟化硫酰)、S2F10(十氟化二硫)、SO2(二氧硫)、S2F2(氟化硫)、HF(氢氟酸)等近十种气体。
这些氟、硫化物气体不但有毒,S2F10有剧毒,而且很多还有腐蚀性。
如对铝合金、瓷绝缘子、玻璃环氧树脂等绝缘材料,能损坏它们的结构;对人体及呼吸系统有强列的刺激和毒害作用。
SF6 气体的这些缺点,构成了SF6电气设备在安全防护方面的主要问题。
SF6气体特性
SF6气体特性放电知识 2009-10-26 20:08 阅读44 评论0字号:大中小SF5气体有以下特点和性质:(1)物理性质。
纯净的SF6气体无色、无味、无毒、不燃烧,属惰性气体。
在0.098MPa压力下,相对于空气的比重为5.19(6.9/1.29),液化温度为-62℃。
(2)化学性质。
SF6气体不溶于水和变压器油,在温度低于800℃时仍然为惰性气体,不燃烧,在炽热温度下也不与氢气、氧气、铝、铜以及其它许多物质发生作用,水、酸、碱也不会使它分解。
(3)SF6气体具有优良的绝缘性能,抗电强度是空气的2.5倍,灭弧性能是空气的100倍,在0.294MPa 压力时的抗电强度就与变压器油相近,并且SF6气体中不含氧气,不存在触头等部位的氧化问题;SF6气体中也没有碳元素,使得设备结构在设计上比较自由。
(4)SF6电气设备检修周期长,维护方便,占用地面和空间体积都小。
用SF6气体作为绝缘介质制成的全封闭组合电器,可以包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器等元件。
并且高压带电部分全密封于钢壳之中,无触电危险,提高了运行的安全性。
同时,由于密闭组合,避免了外界环境(如工业污秽、高海拔、冰霜雷雪气候)的影响,适合于大城市、工业密集区、地势险峻的山区,严重污秽地区的变电所安装使用。
(5)SF6气体作为绝缘介质的缺点:1)它本身虽无毒,但它的重度大,不易稀释和扩散,是一种窒息性物质,在故障泄漏时容易造成工作人员缺氧,中毒窒息。
2)SF6气体在电场中产生电晕放电时会分解出来SOF2(氟化亚硫酰)、SO2F2(氟化硫酰)、S2F10(十氟化二硫)、SO2(二氧硫)、S2F2(氟化硫)、HF(氢氟酸)等近十种气体。
这些氟、硫化物气体不但有毒,S2F10有剧毒,而且很多还有腐蚀性。
如对铝合金、瓷绝缘子、玻璃环氧树脂等绝缘材料,能损坏它们的结构;对人体及呼吸系统有强列的刺激和毒害作用。
SF6 气体的这些缺点,构成了SF6电气设备在安全防护方面的主要问题。
SF6气体性能
SF6气体是二十世纪初发现的,它应用于电工设备是在四十年代,第一次被用于是在五十年代初。
由于SF6气体同空气和变压器油相比有许多优异的电气绝缘和灭弧性能,近年来,SF6在上的应用有了很大的发展,尤其是在和超上,还有全封闭组合电器。
现在,新安装的110kV及以上电压等级的,包括大部分的35kV已经全部是SF6了。
1.SF6的物理和化学特性SF6分子由一个硫原子和六个氟原子构成,六个氟原子以共价键的形式和硫原子结合成一个中性分子,其原子量为146,大约是空气的五倍,也就是说它的密度也大约是空气的五倍。
在常温下,SF6气体是无色、无味、无毒并且透明的惰性气体,它非常稳定,通常情况下很难分解;它既不溶于变压器油也不溶于水。
我们都知道,对于理想气体有一个状态方程,即PV=GRT,其中P 为气体压力;V为气体的体积;G为气体的重量;R为一个状态常量,对于SF6来说,R=g*T;T为绝对温度。
当SF6气体的状态发生变化时,它没有完全符合理想气体的状态方程,这主要因为它的分子量较大,当气体压力增大时,气体的密度相应增大,分子间的相互吸引作用开始显露,所以在实际工作中常用SF6的状态参数曲线来表示;SF6的状态参数曲线是一族曲线,每条线对应一个气体密度。
在这里有几个重要的参数:SF6的熔点:温度T=-50.8℃,压力P=2.3kg/cm2,在这一点上,SF6三态共存,即气态、液态、固态三种状态同时存在;SF6沸点:温度T=-63.8℃,压力为一个大气压,在这一点上,SF6可以直接由固体变成气体。
如果将饱和蒸汽曲线向上延伸,就得到了SF6气体的临界温度T=45.6℃,临界压力P=38.5 kg/cm2,临界温度和临界压力表明了SF6气体可以被液化的最高温度和所需的最小压力。
SF6的状态参数曲线在实际中有着非常广泛的的应用。
如果一台SF6,你知道了它的容积、正常工作时的气压和它的最低工作气压,你就可以计算出它所需要的SF6气量,它能够正常工作的最低环境温度和出现液化时的温度。
SF6气体性质--物理性质和化学性质.
SF6气体性质--物理性质和化学性质SF6气体化学性质SF6气体不溶于水和变压器油,在炽热的温度下,它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。
但在电弧和电晕的作用下,SF6气体会分解,产生低氟化合物,这些化合物会引起绝缘材料的损坏,且这些低氟化合物是剧毒气体。
SF6的分解反应与水分有很大关系,因此要有去潮措施。
在电弧高温作用下,很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等,但在电弧过零值后,很快又再结合成SF6。
因此,长期密封使用的SF6,虽经多次灭弧作用,也不会减少或变质。
电弧分解物的多少与SF6中所含水份有关,因此,把水份控制在规定值下是十分重要的。
常用活性氧化铝或活性炭、合成沸石等吸附剂,清除水分和电弧分解产物。
SF6气体混入空气时,会使绝缘强度下降,因此断路器及其贮气设备应保持密封。
SF6容易液化,液化温度与压力有关,压力升高时液化温度也增高,所以SF6气体都不采用过高的压力,以使其保持气态。
双压式断路器,高压侧压力为1.5MPa左右;单压式断路器,压力为0.3—0.5Mpa。
SF6气体性质--绝缘和灭弧特性SF6的绝缘特性SF6具有优良的绝缘性能,这是它最早被用于电力设备的原因。
例如,0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达到变压器油的水平,而压缩空气同样的绝缘强度要0.6—0.7MPa。
因此,早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静电发生器中,后来才用到开关中,现在又在变压器和高压互感器中应用。
SF6用在全封闭的组合电器中,取代敞开式分立电器的空气绝缘,使传统的变电站设备构造发生了革命性的变化,这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。
SF6气体的高绝缘强度是由卤族化合物的负电性,即对电子的吸附能力造成的。
卤族元素中又以F元素的负电性最强,它的化合物SF6仍有强负电性。
在温度不太高的情况下(108K以下),产生SF6+e→SF6—的反应,生成负离子;使空间的自由电子减少,而负离子的活泼性差,抑制了空间游离过程的发展,击穿不易形成,因此绝缘强度大大提高SF6气体的绝缘强度在不均匀的电场中要降低,这一点在设计与使用中应该引起注意。
断路器专用六氟化硫(SF6)气体的特性
断路器专用六氟化硫(SF6)气体的特性SF6气体具有良好的绝缘和灭弧性能,使SF6断路器具有如下如下优点:开断能力强、断口电压便于做得很高、允许连续断开次数较多。
适用于频繁操作、噪音小,无火灾危险,机电磨损小等条件是一种性能优异的“无维修”断路器。
在高压电网中应用越来越多。
常用的SF6断路器有LN1-35型、HB36型两种。
纯净的SF6气体是具有良好的灭弧介质,若用于频繁操作的低压电器中,由于频繁操作的电弧作用,金属蒸气与SF6气体分解物起反应,结合而生成绝缘性很好的细粉末(氢氟酸盐、硫基酸盐等),沉积在触头表面,并严重腐蚀触头材料,从而使接触电阻急剧增加,使充有SF6气体的密封触头不能可靠的工作。
因此对于频繁操作的低压电器不宜用SF6做灭弧介质。
因为SF6气体在放电时的高温下会分解出有腐蚀性的气体,对铝合金有严重的腐蚀作用,对酚醛树脂层压材料、瓷绝缘也有损害。
若把SF6和N2混合使用,当SF6 量超过20%~30%时,其绝缘强度已和全充SF6时绝缘强度相同,而腐蚀性又大大减少,因此SF6常混合N2使用。
在SF6断路器中,SF6气体的含水量必须严格规定不能超过标准。
水分会与电弧分解物中的SF4产生氢氟酸(H2O+SOF2+2HF)而腐蚀材料,当水分含量达到饱和时,还会在绝缘件表面凝露,使绝缘强度显著降低,甚至引起沿面放电。
运行经验及上述分析都表明:SF6断路器由于绝缘结构体积较小,若SF6气体的含水量较高,则将使绝缘水平大大下降,接触电阻急剧增加,在运行中已发生损坏或爆炸事故。
因此各制造厂及运行部门都要求有严格的密封工艺,同时规定SF6气体的含水量不得超过标准。
我国的标准是SF6气体的含水量应小于300ppm(容积比).SF6断路器以SF6气体为灭弧介质,在正常情况下,SF6是一种不燃、无臭、无毒的惰性气体,密度约为空气的2倍。
但SF6气体在电弧作用下,小部分会被分解,生成一些有毒的低氟化物,如SOF2、SF4、SOF4和SO2P2等。
SF6气体特性及电力生产中安全管理措施
SF6气体特性及电力生产中安全管理措施摘要:电力企业在进行电力生产的过程中,如果遇到电力故障,就要采取相应的应急措施。
在发生故障时,可以通过在断路器中安装SF6气体绝缘装置,或者通过安装SF6气体隔离开关来实现断路器的隔离,从而保证电力企业的正常生产。
但是,如果操作人员在操作SF6气体绝缘装置时出现了错误操作,就会引发严重的后果。
因此在电力企业中必须对SF6气体进行管理,并提高操作人员的安全意识。
关键词:SF6气体特性;电力生产;安全管理引言:SF6气体绝缘在电力工业中得到了越来越多的应用,将SF6设备引入到生产过程中,可以极大地提升电力生产的安全性和可靠性,因此,强化对其自身特性的管理就显得非常重要。
SF6在电力生产中的应用,如果得不到有效地控制和管理,将给周围的环境和工人带来严重的危害。
所以,在日常工作中,必须加强SF6气体的监测和管理。
一、SF6气体的特性1.物理特性SF6是一种无色、无味、无毒的惰性气体。
2.化学特性不可燃,800℃为惰性气体,高温不与大气中的任何一种物质起反应,不与金属(如铜、铝)起反应,在中性和酸碱环境下不分解。
二、SF6应用于电力生产中的优缺点SF6气体装置的优势:绝缘性好,其电阻是空气的25倍,灭弧性能高出100倍。
在SF6气体中没有氧,因此没有装置的氧化问题。
SF6功率装置在发电中的使用,占用的空间很小,可以节约能源SF6功率装置在发电中的维修时间很长,维修也很方便。
使用后,操作更加安全可靠,防止发生电击事故。
SF6气体装置的缺陷:SF6由于其自身质量较大,很难被稀释、扩散。
另外,SF6虽然无毒,但是一种具有窒息作用的物质。
3SF6在电力生产过程中,一旦发生爆炸,就会释放出几十种毒气,这种毒气不但具有极高的毒性,而且具有极强的腐蚀性。
三、SF6气体在电力生产中的安全管理措施1.定期检测六氟化硫气体的微量水分含量如果其含水量超出了容许范围,必须对其进行净化处理,更换吸收剂及六氟化硫气体,并对设备进行拆解及维修。
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一、SF6气体的的物理化学特性
纯净的SF6气体是无色、无味、无毒的惰性气体,温度不太高时化学性能稳定。
但在电弧的高温及水分作用下,SF6会发生一系列化学反应,产生有毒及有腐蚀性的化合物。
此外SF6在制造过程中也会产生部分有毒物质,使SF6的纯度降低。
在电弧的高温作用下,SF6会产生热离解,变成硫和氟原子,硫和氟原子可能与SF6中所含的氧气、电极材料释放出的氧气和固体绝缘材料分解出的氧气作用生产低氟化物,如SOF2、SO2F2、SF4、SOF4等。
当气体中含有水分时,上述部分低氟化合物还会和水发生反应而生成腐蚀性很强的氢氟酸(HF)。
在水分较多的情况下,SF6在200℃以上也会和水发生反应而生成HF和SO2。
这些化学反应的生成物不仅有毒,而且部分生成物如HF、SO2、SF4等对绝缘材料和金属材料还有腐蚀作用。
除电弧外,火花放电、电晕放电和局部放电的高温作用也会使SF6发生上述化学反应,只是因温度较低,生成物较少而已。
可见,高温和水分是SF6气体中出现有害杂质的重要原因。
在SF6断路器等开关电器中,电弧或火花放电是不可避免的,但在使用SF6绝缘的其他设备中应尽量避免类似放电现象发生。
水分不仅在高温下使SF6产生了更多的有害气体,在低温下也会引起SF6气体绝缘设备中的固体介质表面凝露,使闪络电压急剧降低,故必须严格控制SF6气体中的含水量。
为消除SF6气体中所含的有毒气体,可在充SF6气体的电气设备中放置吸附剂。
吸附剂不仅能吸附电弧分解物,还能吸附水分。
常用的吸附剂有合成沸石(分子筛)和活性氧化铝。
对于不存在电弧或火花放电的场合,吸附剂的放置量通常约为SF6气体质量的10%。
SF6的分子量为146,比空气重的多,不易散发。
充SF6的电气设备发生泄漏时,由于SF6气体中一般含有有毒气体,易引起中毒,即使纯净的SF6气体也易引起窒息,故在SF6设备上工作时要注意通风,必要时还应带防毒面具和防护手套。
SF6的液化温度不是很低,0.1MPa下的液化温度为-63℃,压力增大时,液化温度增高。
如20℃时充气压力为0.45MPa,对应的液化温度为-40℃;20℃时充气压力为0.75MPa,对应的液化温度为-25℃。
SF6断路器的气体压力一般在0.7MPa左右,GIS中除断路器外其余部分的充气压力一般不超过0.45MPa,故一般不存在液化问题,只有在高寒地区才需要采用加热措施或采用SF6-N2混合气体来降低液化温度。